• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.249-249
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• 2022

국외에서 산지재해를 예방하기 위해 하천 유사량을 계측하는 기존의 재래식 채집기의 문제점을 보완한 간접계측장치인 하이드로폰의 개발 및 실용화를 위한 연구를 수행하고 있다. 하지만 국내의 경우 유사량을 계측하는 기술 수준은 선진국에 비해 기초단계에 머물러 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국내에서 사용하기 적합한 간접계측장치를 개발하고자 한다. 간접계측장치인 하이드로폰은 횡단구조물의 끝단에 부착하여 설치하는 형태로 개발하였다. 충돌음향 계측을 위한 센서부는 파이프와 마이크로폰으로 구성하였으며, 구조물에 부착하기 위한 고정프레임과 연결장치로 제작되었다. 설치된 계측장치는 하상에서 이동중인 토사가 파이프에 충돌할 때 발생하는 소음을 계측하며 충돌음은 데이터로거로 취득된다. 계측된 음향 데이터는 정확한 소류사량 추정을 위해 충돌 횟수에 착안한 펄스 분석 방법과 진폭의 시간 적분치에 착안한 음압적분치 방법으로 비교·검토를 수행하였다. 소류사량 추정 관계식의 유의성 분석을 수행한 후 펄스 수 기반 추정 관계식과 음압적분치 기반 추정 관계식을 공급 소류사량과 비교시 각각 29%와 33%의 오차율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 앞서 선정된 소류사량 추정 관계식의 신뢰성을 확보하기 위해 관계식으로 추정할 수 있는 예측구간 및 95% 신뢰구간을 분석하였으며, 분석 결과 펄스 수 기반 추정 관계식은 92.5%, 음압적분치 기반 추정 관계식은 90.9%로 두 관계식 모두 소류사량을 추정하기에 양호한 수준으로 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 향후 추가적인 연구를 수행한다면 수문조사 시 부족했던 유사량 측정분야의 확대에 기여할 수 있을 것으로 예상되며, 이와 관련된 사업 및 기술발전에도 기여할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.169-169
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• 2017

스마트 돈사 내의 열환경 분석에 필수적으로 고려되어야 인자는 가축의 복사 에너지 변화로 볼 수 있다. 열환경 제어의 대상이기도 하지만 회귀적으로 열환경 변화의 인자이기도 하다. 이러한 가축의 복사 에너지 분석을 위하여 시설 내에 용이하게 배포가 가능한 열화상 계측 시스템을 개발하였다. 초소형 마이크로 열화상 계측 시스템에 부가적으로 IOT(Internet of Thing) 기반 기술을 이용한 모듈화 개발을 병행하였다. 열화상 계측 센서로 LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}4{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. SPI(Serial Peripheral Interface) 속도 2 Mhz로 마이크로프로세서(NanoPi NEO Air, FrendlyArm, CA, USA)와 고속 통신을 수행하여 9 Hz의 계측이 가능하다. 열화상 센서와 마이컴으로 구성되는 단위 계측 시스템의 통신 기능 확장을 위하여 다음과 같이 세 단계의 정보 전달 시나리오를 설계하였다. 1) 단독적으로 열화상을 계측 하고 내장된 메모리에 저장하는 형식 2) 인접한 사용자 인터페이스에서 1번 단독 모듈에 접속하여 열화상을 실시간으로 전송하여 화면에 도시하는 형식 3) 2번 사용자 도시모듈과 병행적으로 Local WI-FI 통신을 이용한 모바일 기기에 화면을 도시하는 형식. 이와 같은 계층적이며 모듈화된 계측 시스템을 구성하기 위해서 1번 모듈에 공개 소프트웨어인 Hostapd 2.5(http://w1.fi/hostapd)버전을 설치하였다. 외부 인터넷 환경이 없는 상황에 1번 모듈 단독으로 AP(Access Point) 기능을 제공하여 지근 거리에 있는 2번 모듈과 3번 모바일 기기의 접속을 관리할 수 있다. 2번 모듈의 경우 화면 다수의 1번 모듈에 접속을 교차적으로 수행하는 방식과 2번 모듈 자체가 AP가 되어 1번 모듈의 접속을 허용하는 형태로 구성되어 있다. 계측 시스템의 계측 매트릭스 구성에 따라 선택적으로 결정할 수 있다. 1번 2번 모듈 공통적으로 TCP/IP Listener와 Client 서비스를 병렬적으로 수행할 수 있도록 개발을 하였다. 3번 모바일 기기에서 사용자 인터페이스 구현을 위하여 범용 Android 기반 GUI 프로그램과 Socket 통신을 연동시켰다. 1개의 열화상 Frame의 전송량은 9,600 Byte ($=80{\times}60{\times}2Byte$) 로 WI-FI 통신 전송 시 2회 ~ 6회 정도 내외로 가변적인 통신 수행 횟수를 나타내었다. 센서 계측 시스템과 정보 전송 시스템을 병렬적으로 구성한 모듈화 된 계측시스템의 전 요소에서 센서에서 제공하는 최대 계측 주기인 9 Hz 구현이 일반적으로 가능하였다. 이를 이용한 추후 연구를 통해 가축 객체의 열복사 정보와 돈사 내 열환경 간의 역학성을 연구할 것이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.4
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• pp.543-550
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• 2018

The rapid growth of IoT technology induced by the fourth industrial revolution has resulted in research into various types of wireless sensors, and applications based on this technology are prevalent in many areas. However, among the various sites where this technology is used, railway bridges and tunnels with lengths of tens of kilometers have problems with data acquisition, due to the signal noise induced by the long distance measurement and EMI induced by the high voltage power feeding system, when conventional electric sensors are used. To overcome these problems, many studies on fiber optic sensors have been conducted as a substitute for the conventional electric sensors. However, restrictions on the types of fiber optic sensors have limited their application in railways. For this reason, a hybrid measurement system with IoT based wireless data communication, in which both electric and fiber optic sensors can be applied simultaneously, has been developed. In this study, in order to evaluate the applicability of the hybrid measurement system developed in the previous study, a real-time test for 4 types of measurement environments, which reflect possible railway sites, is performed. As a result, it was confirmed that the signals from both the electric and fiber optic sensors, which were acquired at a remote area in real-time, showed good agreement with each other and that this measurement system has the potential to handle sensors with a sampling rate of 2.5 kHz. In the future, it is expected that the IoT-based hybrid measurement system will contribute to the improvement of structural safety by enabling real-time structural health monitoring when applied to various measurement sites.

• The korean journal of orthodontics
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• v.38 no.6
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• pp.427-436
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• 2008

Objective: The purpose of this study is to compare landmark position between cephalometric radiography and midsagittal plane projected images from 3 dimensional (3D) CT. Methods: Cephalometric radiographs and CT scans were taken from 20 patients for treatment of mandibular prognathism. After selection of land-marks, CT images were projected to the midsagittal plane and magnified to 110% according to the magnifying power of radiographs. These 2 images were superimposed with frontal and occipital bone. Common coordinate system was established on the base of FH plane. The coordinate value of each landmark was compared by paired t test and mean and standard deviation of difference was calculated. Results: The difference was from $-0.14{\pm}0.65$ to $-2.12{\pm}2.89\;mm$ in X axis, from $0.34{\pm}0.78$ to $-2.36{\pm}2.55\;mm$ ($6.79{\pm}3.04\;mm$) in Y axis. There was no significant difference only 9 in X axis, and 7 in Y axis out of 20 landmarks. This might be caused by error from the difference of head positioning, by masking the subtle end structures, identification error from the superimposition and error from the different definition.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.2
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• pp.33-40
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• 2020

Various studies have been conducted on the structural health monitoring using optical fiber. Optical fibers can be used to measure multiple and distributed strain. Among the optical fiber sensors, FBG sensor has advantages of dynamic response measurement and high precision, but the number of measurement points is limited. Distributed fiber sensors, represented by distributed Brillouin sensors, usually have more than 1000 measurement points, but the low sampling rate makes dynamic measurements impossible. In this study, a hybrid nerve sensor system using only the advantages of the FBG sensor and the distributed Brillouin sensor has been proposed. Laboratory experiments were performed to verify the proposed system, and the accuracy and reproducibility were verified by comparing with commercial sensors. Applying the proposed system, dynamic response ambient measurements are used to evaluate the global state of the structure. When an abnormal condition is detected, the local condition of the structure is evaluated by static response measurement using the distributed measurement system. The proposed system can be used for efficient structural health monitoring.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.13 no.4
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• pp.65-74
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• 2020

Continuous and accurate instrument of river water usage is needed for sustainable river water management. Although the instrument methods applicable to each point of use of river water are different, more precise direct instrument methods are required at the point of major open channel. Users of river water should select appropriate direct instrument methods to measure usage, but there is a lack of standards and verification research. In this study, the H-Q rating curve method, ultrasonic method, and microwave method were applied directly to the test basin in the upper basin of Mangyeong river, and the accuracy of measurement data was evaluated by comparing absolute error between discharge data calculated by instrument method. When comparing the calculated discharge of point units, the ultrasonic method showed the best results of the actual measurement. Through continuous instrument, the sum of the daily and monthly units was compared, and the ultrasonic and microwave methods were shown to be highly accurate. Based on the results of this study, it is hoped that the appropriate direct measurement method can be selected according to the importance of the river water use facility, considering that the ultrasonic method and the microwave method are relatively costly compared to the water level-flow relationship method.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.200-204
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• 2009

구조물의 건전도를 평가하기 위하여 계측된 데이터로부터 구조물의 동특성 변화를 분석하여 손상정도를 추정하는 방법이 많이 사용되고 있다. 최근, 다점 측정된 가속도 데이터로부터 구조물의 고유진동수 및 모드형상을 추출하고 이를 초기값과 비교하여 손상탐지를 실시함으로써 손상위치 및 손상정도를 추정하는 기법이 활발히 연구되고 있다. 그러나 이러한 방법을 실제 적용하기 위해서는 계측시스템 구축에 많은 비용이 소요되며, 손상탐지를 위한 해석과정이 복잡하기 때문에 실시간에 가깝게 유용한 정보를 거주자에게 제공하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 실용적인 계측유지관리 시스템을 구축할 수 있도록 구조물의 손상도에 따른 동적특성의 변화를 사전에 예측하여 실제 계측된 동적특성에 대한 관리 한계치를 제공하는 방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.14-17
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• 2009

본 연구에서는 장대교량에서 케이블의 장력을 간편하게, 그리고 자동적으로 추정할 수 있는 저비용 무선장력계측시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 크게 비용이 저렴하고 설치 및 관리가 용이한 무선 기반 하드웨어와 케이블에서 계측된 가속도 데이터로부터 장력을 자동으로 추정하여 주는 내장 (Embedded) 자동화 소프트웨어로 구성된다. 저비용 무선 기반 하드웨어는 연산능력을 가진 무선계측유닛과, 계측 신호개선을 위한 신호처리보드, 그리고 상용 MEMS 가속도계로 구성되었으며, 내장 자동화 소프트웨어는 계측된 신호의 주파수 분석을 위한 FFT 모듈, 케이블의 푸리에 스펙트럼으로부터 고유진동수를 자동으로 추출하기 위한 자동 피크 추출(Peak-picking) 알고리즘 모듈, 그리고 추출된 고유진동수를 활용하여 케이블의 장력을 추정하는 진동법 모듈로 구성되었다. 개발된 시스템의 검증을 위하여, 사장교의 케이블 축소모델을 제작하고 케이블 모델에 다양한 장력과 새그를 주어 진동실험을 수행하였다. 실험 결과, 개발된 시스템은 케이블 모델의 주파수응답스펙트럼으로부터 고유진동수를 정확하게 추정하였으며, 장력과 새그의 크기에 상관없이 매우 정확한 장력을 추정하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.48-51
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• 2011

최근 LTE(Long Term Evolution)에 대한 관심이 높아지고 이에 따라 LTE 계측 장비의 수요가 매우 증가할 것으로 예상된다. 이러한 LTE 계측 장비는 데이터의 신뢰성 있는 측정 및 분석을 요구하며 장비 내에서 실시간으로 발생 가능한 문제에 대해 적절할 처리가 매우 중요하다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 LTE 계측 장비를 위한 원격 모니터링 기법을 제안한다. 제안 기법은 운영체제가 없는 LTE 계측 장비 환경에서 발생된 시스템 오류의 처리 및 시스템 내부의 다양한 정보를 원격에서 모니터링 할 수 있으며, 이를 통해 LTE 계측 장비의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 제안하는 모니터링 기법은 시스템 또는 네트워크 상태에 따라 모니터링 정보에 대한 수집주기 및 전송주기를 동적으로 조절하여 효율적으로 동작한다. 제안 기법을 운영체제가 없는 TI사의 DSP 환경에서 구현하였으면, 실험 결과 알려진 기존 기법에 비해 성능이 향상되었음을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.11c
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• pp.603-605
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• 1999

본 논문은 통계적 Regression방법인 Alternating Conditional Expectation(ACE) 방법을 적용하여 다중계측기를 이용한 공간 변수의 분포에 대한 추정 혹은 재구성 문제를 분석하는 방법을 제시하고 있다. 한다. 계측기 설치 비용 및 설치 위치의 한계로 인해 완벽하게 이루어지기 힘든 공간 변수의 연속적인 분포 추정은 공정 시스템이나 안전성 관련 변수의 감시분야에 많이 응용되고 있다. 본 논문은 계측기 추가에 따르는 비용을 줄이거나 동일한 수의 계측기로 측정오차를 감소시킬 목적으로 가상계측기의 개념을 도입하고 이를 적용하기 위한 통계적 추정 방법론을 기술하고 있다. 수치모사를 통한 분석결과 본 방법은 비선형성이 큰 변수분포에 대해서도 Robust한 결과를 주는 것을 확인하였다.